ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ, в узком смысле - частицы, к-рые нельзя считать Состоящими из других частиц. В совр. физике термин "элементарные частицы" используют в более широком смысле: так наз. мельчайшие частицы материи, подчиненные условию, что они не являются атомными ядрами и атомами (исключение составляет протон); иногда по этой причине элементарные частицы называют субъядерными частицами. Большая часть таких частиц (а их известно более 350) являются составными системами.
Элементарные частицы участвуют в электромагнитном, слабом, сильном и гравитационном взаимодействиях. Из-за малых масс элементарных частиц их гравитационное взаимод. обычно не учитывается. Все элементарные частицы разделяют на три осн. группы. Первую составляют т. наз. бозоны- переносчики электрослабого взаимодействия. Сюда относится фотон, или квант электромагнитного излучения. Масса покоя фотона равна нулю, поэтому скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (в т. ч. световых волн) представляет собой предельную скорость распространения физ. воздействия и является одной из фундам. физ. постоянных; принято, что с = (2997924586038-21.jpg 1,2) м/с.
Вторая группа элементарных частиц - лептоны, участвующие в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Известно 6 лептонов: электрон, электронное нейтрино, мюон, мюонное нейтрино, тяжелый6038-22.jpg-лептон и соответствующее нейтрино. Электрон (символ е) считается материальным носителем наименьшей массы в природе mс, равной 9,1 x 10-28 г (в энергетич. единицах6038-23.jpg 0,511 МэВ) и наименьшего отрицат. электрич. заряда е = 1,6 x 10-19 Кл. Мюоны (символ6038-24.jpg) - частицы с массой ок. 207 масс электрона (105,7 МэВ) и электрич. зарядом, равным заряду электрона; тяжелый6038-25.jpg-лептон имеет массу ок. 1,8 ГэВ. Соответствующие этим частицам три типа нейтрино - электронное (символ vc), мюонное (символ6038-26.jpg) и6038-27.jpg-нейтрино (символ6038-28.jpg) - легкие (возможно, безмассовые) электрически нейтральные частицы.
Все лептоны имеют спин6038-29.jpg(6038-30.jpg - постоянная Планка), т. е. по статистич. св-вам являются фермионами (см. Статистическая термодинамика).
Каждому из лептонов соответствует античастица, имеющая те же значения массы, спина и др. характеристик, но отличающаяся знаком электрич. заряда. Существуют позитрон (символ е+) - античастица по отношению к электрону, положительно заряженный мюон (символ6038-31.jpg) и три типа антинейтрино (символ6038-32.jpg ), к-рым приписывают противоположный знак особого квантового числа, наз. лептонным зарядом (см. ниже).
Третья группа элементарных частиц,- адроны, они участвуют в сильном, слабом и электромагнитном взаимодействиях. Адроны представляют собой "тяжелые" частицы с массой, значительно превышающей массу электрона. Это наиб. многочисленная группа элементарных частиц. Адроны делятся на барионы - частицы со спином6038-33.jpg мезоны - частицы с целочисленным спином (О или 1); а также т. наз. резонансы - короткоживущие возбужденные состояния адронов. К барионам относят протон (символ р) - ядро атома водорода с массой, в ~ 1836 раз превышающей mс и равной 1,672648 x 10-24 г (6038-34.jpg938,3 МэВ), и положит. электрич. зарядом, равным заряду электрона, а также нейтрон (символ n) - электрически нейтральная частица, масса к-рой немного превышает массу протона. Из протонов и нейтронов построены все ядра атомные, именно сильное взаимод. обусловливает связь этих частиц между собой. В сильном взаимодействии протон и нейтрон имеют одинаковые св-ва и рассматриваются как два квантовых состояния одной частицы - нуклона с изотопич. спином6038-35.jpg(см. ниже). Барионы включают и гипероны - элементарные частицы с массой больше нуклонной:6038-36.jpg-гиперон имеет массу 1116 МэВ,6038-37.jpg-гиперон- 1190 МэВ,6038-38.jpg-гиперон -1320 МэВ,6038-39.jpg-гиперон- 1670 МэВ. Мезоны имеют массы, промежуточные между массами протона и электрона (6038-40.jpg-мезон, K-мезон). Существуют мезоны нейтральные и заряженные (с положит. и отрицат. элементарным электрич. зарядом). Все мезоны по своим сгатистич. св-вам относятся к бозонам.